L'archivage numérique des fiLms et vidéos : fondements et orientations - Memoriav
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Memoriav RECOMMANDATIONS L’archivage numérique des films et vidéos : fondements et orientations
Impressum
Recommandations Memoriav
La version actualisée de ces recommandations L’archivage numérique des films et vidéos
Memoriav est disponible en ligne gratuitement Version 1.1. septembre 2017
à l’adresse : Contenu
http://memoriav.ch/empfehlungen/?lang=fr Agathe Jarczyk
Pour toutes questions, suggestions ou si vous disposez Reto Kromer
David Pfluger
d’informations complémentaires, n’hésitez pas à nous
contacter ! Rédaction
Yves Niederhäuser
Révision de la version 1.0
Réseau de compétence vidéo/TV
Production
Laurent Baumann
Graphisme
Martin Schori, Bienne
Traduction et révision de la version française
Nouveaux chapitres Myriam Erwin
Chap. 4.1.2 Contrôle de qualité Frédéric Sardet
Chap. 5.2.4 Formats vidéo recommandés
Editeur
Chap. 5.2.5 Formats de copies d’utilisation (films et vidéos) Memoriav
recommandés Association pour la sauvegarde
Chapitres revu de la mémoire audiovisuelle suisse
Chap. 3.3.5 Format de fichier Bümplizstr. 192, 3018 Berne
Chap. 3.5 Métadonnées Tél. 031 380 10 80
Chap. 4.3.6 Modèles de conservation des données info@memoriav.ch
www.memoriav.ch
Chap. 5.2 Evaluation des supports et formats de fichiers
vidéo les plus courants
Chap. 5.2.2 MJ2K et FFV1 : indications complémentaires Avec le soutien de :
Chap. 5.2.3 Formats de film recommandés
Chap. 5.3.1 Conventions de nommage
Chap. 5.3.2 Sauvegarde : l’exemple lto (linear tape-open)
Chap. 5.3.3 Contrôle de l’intégrité des données
Chap. 5.4.2 Stockage sous forme de séries d’images isolées
R e c o m m a n d a t i o n s M e m o r i a v L’archivage numérique des films et vidéos Version 1.1 Sept. 2017 2
I n h a lt
1. Buts et objectifs du document 4 4.3.4 Vidéo, de la prise de vue à l’archivage 34
2. Introduction 5 4.3.5 Numérisation de la vidéo: remarques supplémentaires 34
3. Terminologie : explications, définitions et illustrations 6 4.3.6 Modèles de conservation des données 38
3.1 Film 6 4.3.7 Infrastructure informatique 39
3.2 Vidéo 6 4.3.8 Tailles des fichiers et systèmes de fichiers 41
3.2.1 Cassette vidéo 6 4.4 Questions éthiques 42
3.2.2 Videoplayer, videorecorder 7 4.4.1 Restauration versus re-création 43
3.2.3 Enregistrements analogiques et numériques 7 4.4.2 Normes éthiques 43
3.2.4 Codec et compression 11 5 Recommandations 47
3.3 Format 14 5.1 Archivage numérique, généralités 47
3.3.1 Format des médias 14 5.2 Evaluation des supports et formats de fichiers vidéo les plus courants 48
3.3.2 Format de film 14 5.2.1 Mpeg-4 : indications complémentaires 49
3.3.3 Format vidéo 15 5.2.2 MJ2K et FFV1 : indications complémentaires 49
3.3.4 Format d’image (= rapport largeur/hauteur) 15 5.2.3 Formats de film recommandés 57
3.3.5 Format de fichier 20 5.2.4 Formats vidéo recommandés 57
3.3.6 Format d’archivage, format d’utilisation 20 5.2.5 Formats de copies d’utilisation (films et vidéos) r ecommandés 59
3.4 Numérisation 20 5.3 Stockage des fichiers et sauvegarde à long terme 60
3.4.1 Codage numérique 21 5.3.1 Conventions de nommage 60
3.4.2 Stream 21 5.3.2 Sauvegarde : l’exemple lto (linear tape-open) 60
3.4.3 Support de données 21 5.3.3 Contrôle de l’intégrité des données 61
3.5 Métadonnées 24 5.4 Codecs et transcodages 61
4. Planification et mise en œuvre pratique 26 5.4.1 Principes du transcodage 61
4.1 Principes de planification 26 5.4.2 Stockage sous forme de séries d’images isolées 65
4.1.1 Numérisation en interne ou externalisation ? 26 5.5 Documentation et métadonnées 66
4.1.2 Contrôle de qualité 27 5.5.1 Standards de métadonnées: exemples 66
4.1.3 Coûts 29 5.6 Boîte à outils 68
4.1.4 Personnel et organisation 29 5.7 Originaux 69
4.2 Identification des formats 29 5.8 Appareils 69
4.2.1 Identification des formats de support (film et vidéo) 31 6. Annexe 70
4.2.2 Identification de fichiers vidéo 31 6.1 Glosssaire 70
4.3 Numérisation dans le secteur de l’archivage 31 6.2 Auteurs des illustrations et graphiques 70
4.3.1. Conservation numérique ou post-production numérique ? 33 6.3 Normes et standards 70
4.3.2 Film, de la prise de vue à l’archivage 33 6.4 Pour en savoir plus 71
4.3.3 Numérisation de film: remarques supplémentaires 33 6.5 Memoriav 72
6.6 Chapitres incomplets 72
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1. Buts et objectifs du document
Ces recommandations Memoriav ont été formulées par Compte tenu de l’évolution extrêmement rapide dans
un groupe de travail interdisciplinaire. Le Réseau de com tous les secteurs de l’informatique, les recommandations,
pétence vidéo/TV de Memoriav les a ensuite examinées. en particulier les recommandations pratiques, doivent être
Le secrétariat général de Memoriav s’est occupé de la périodiquement actualisées. Pour cette raison, ces recom
rédaction et de la mise en forme pour la publication. mandations seront continuellement revues. Il faudra donc
L’association Memoriav a pour mission de conserver, tenir compte lors de leur consultation de la date et du
de valoriser et de diffuser le patrimoine audiovisuel suisse. numéro de version de la dernière mise à jour.
Elle lance des projets en tenant compte des normes dans ce Le monde numérique offre aux archives de nouvelles
domaine et de la déontologie professionnelle. Une mission et excellentes perspectives pour ce qui concerne l’accès
importante à cet égard est la rédaction et la publication à leurs collections et la valorisation de leurs fonds. Cepen
de recommandations, à l’exemple des présentes recom dant, la conservation des masters numériques à des fins
mandations. d’archivage oblige le personnel à s’approprier et développer
Ces recommandations se focalisent sur le traitement des connaissances techniques, et occasionne de nombreux
de données numériques au contenu audiovisuel. Elles se coûts supplémentaires, aussi bien du fait de la numérisation
veulent une aide à l’orientation pour les responsables de de documents analogiques que du fait d’un suivi constant
collections et d’archives et leur donner des indications pour des données. Ces facteurs doivent absolument être pris en
la numérisation et l’archivage numérique. Les recomman compte dès la phase de planification – phase pour laquelle
dations peuvent aussi être utiles aux prestataires de service les présentes recommandations donnent des principes
dans le secteur de la production de médias ainsi qu’aux de base.
personnes qui souhaitent soumettre à Memoriav des Ces recommandations constituent une introduction aux
demandes de contribution à leurs projets. Elles y trouveront concepts importants, un aperçu de la problématique et se
les critères pour une conservation durable de documents proposent de faire une évaluation générale de la qualité et
numériques audiovisuels. des propriétés de différents formats vidéo pour les besoins
des archives. Elles n’offrent cependant en aucune façon des
solutions brevetées ou des indications et modes d’emploi
concrets pour les programmes et outils au service de l’archi
vage à long terme. Les recommandations ont été rédigées
comme une introduction critique et doivent pouvoir per
mettre de développer des solutions spécifiques, lesquelles
seront mises en œuvre en conformité avec leur contexte.
R e c o m m a n d a t i o n s M e m o r i a v L’archivage numérique des films et vidéos Version 1.1 Sept. 2017 4
2. Introduction
Numériser des médias analogiques se justifie pour – L’original n’est plus disponible ou a été détruit (il faut
différentes raisons. La raison principale régulièrement conserver les originaux même après numérisation
avancée est la conservation à long terme. Si l’on creuse la [• chap. 5.7]).
question, il s’avère cependant souvent que ce sont plutôt – L’original, suite à son altération physique, n’a plus les
les avantages des multiples possibilités d’usage et de qualités présentes au début ou lors de la première
l’accès facilité aux documents qui sont au centre de la numérisation.
réflexion. Ceci témoigne certes d’une prise en compte – On observe souvent une négligence d’entretien des
réjouissante de l’accès comme composante importante de originaux analogiques après la numérisation et des
l’archivage, mais démontre aussi souvent une sous-estima conditions de stockage inadéquates qui accélèrent le
tion des conséquences et des défis organisationnels, processus d’altération.
techniques et financiers posés par l’archivage numérique. – Les moyens techniques et / ou le savoir-faire font défaut,
De fait, la numérisation de documents analogiques qui auraient pu assurer une qualité optimale de transfert.
audiovisuels devient toujours plus inévitable pour les – Les ressources financières pour un second transfert font
services d’archives ; c’est d’autant plus vrai pour les films et défaut.
vidéos car la technique analogique ne sera bientôt presque Un défi particulier est posé par la perte de qualité, inhérente
plus disponible pour raison d’obsolescence. S’y ajoute au copiage périodique et inévitable des supports analo
le fait que certains médias analogiques sont exposés à giques. Les données numériques, quant à elles, peuvent
une détérioration somme toute très rapide et que le temps certes en théorie (et en réalité aussi à condition d’être correc
disponible pour y remédier est donc lui aussi très court. tement manipulées) être recopiées sans perte d’information
La diversité de formes et de formats des médias numé autant de fois que nécessaire ; lors de transcodages d’un
riques est encore plus grande que celle des médias analo codec à d’autres codecs, ce procédé s’avère cependant déjà
giques qui les ont précédés. Ces formes et formats sont un peu plus complexe [• chap. 5.4]. Les masters numériques
généralement taillés sur mesure pour un type d’exploitation n’entraînent donc pas automatiquement la garantie d’un
particulier. Recourir à des copies numériques pour un autre archivage à long terme ni une plus grande sécurité. Les don
type d’exploitation que celui qui était prévu, peut entraîner nées numériques qui seront conservées sur la longue durée
des difficultés lors de l’utilisation. Simultanément, c’est doivent faire l’objet d’un contrôle et d’un entretien constants.
souvent la première numérisation qui détermine la qualité «Digital preservation is an active, longterm commitment;
future et la manière dont la réception d’une œuvre se fera scanning is a time-limited process.»1
à l’avenir. Revenir aux originaux analogiques dans un futur Afin que les résultats d’une conservation numérique
plus lointain peut être compromis pour différentes raisons : puissent être appréciés et correctement évalués plus tard,
il est important que tout le processus soit complètement
1 LeFurgy, Bill, Digitization is Different than Digital Preservation: Help Prevent Digital documenté. La documentation et la transmission de
Orphans!, in: The Signal. Digital Preservation (Blog), http://blogs.loc.gov/digitalpreser-
vation/2011/07/digitization-is-different-than-digital-preservation-help-prevent-digital-
cette information constituent des éléments-clés de la
orphans/ [8.9.2015] conservation numérique.
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3 . T e r m i n o l o g i e : e x p l i c at i o n s , d é f i n i t i o n s e t i l l u s t r a t i o n s
Certains termes, tel le mot «format», sont fréquemment 3.2 Vidéo
utilisés avec imprécision dans le domaine audiovisuel ; Une vidéo est un signal soit analogique soit numérique,
la distinction, toujours actuelle et pertinente, entre film et avec un contenu audiovisuel, qui doit être interprété par
vidéo, disparaît souvent à l’usage, peut-être parce que le un appareil de lecture, respectivement par une application
langage courant se réfère au contenu uniquement alors que logicielle (software) pour pouvoir être restitué. Les origines
dans les questions de conservation, la forme (technique) de la vidéo sont étroitement liées à l’histoire de la technique
est essentielle. Pour décrire clairement les sujets techniques télévisuelle et des enregistrements magnétiques. Les proprié
complexes traités ici et les défis de la conservation numé tés caractéristiques de la vidéo sont l’enregistrement par
rique, le vocabulaire employé doit être très précis. La suite balayage entrelacé de demi-images ainsi que la possibilité
du présent chapitre explique quelques-unes des notions de restitution immédiate sans procédé de développement.
les plus importantes. Avant d’être stockée comme fichier numérique indépen
dant du support, la vidéo a été enregistrée au moyen de
3.1 Film nombreux appareils de construction et de tailles différentes.
Un film est une bande, ou pellicule, de matière synthétique, Tous ces appareils recourent au procédé dit balayage héli
fine, transparente et souple, recouverte d’une couche coïdal, mais avec des largeurs de bande de ¼″ à 1″ et une
photographiquement sensible à la lumière visible (émulsion) répartition des pistes des plus diverses – l’ancien procédé
et destinée à l’enregistrement analogique (optico-chimique) de l’enregistrement transversal sur 2 pouces excepté. Bien
d’images fixes. Lors de la restitution correcte au moyen plus de 50 formats vidéo sont ainsi apparus, avec presque
d’un projecteur, on obtient l’illusion d’une suite animée autant de confections différentes de bandes, sous forme
d’images – images enregistrées au moyen d’une ou de bobines ouvertes ou de cassettes, qui ne sont utilisables
plusieurs caméras cinématographiques et obtenues par qu’avec l’appareil d’enregistrement ou de lecture corres
l’exposition à la lumière de la pellicule (et son développe pondant. Avec les avancées techniques, aussi bien le format
ment/sa fixation consécutifs). Le film existe en plusieurs électronique (par ex. image entière /scan progressif au lieu
largeurs standardisées, peut contenir des images en négatif des demi-images), que le rapport largeur/hauteur (par ex.
ou positif et o
ptionnellement aussi des informations 16:9 au lieu de 4:3 [rapport entre la largeur et la hauteur
sonores. Le film est doté d’une perforation qui permet le de l’écran. Note de la traductrice]) ou les supports (par ex.
transport mécanique précis des images l’une après l’autre. supports optiques) ont évolué; l’indépendance d’un
Le son peut être exposé comme information analogique ou fichier numérique vidéo d’un support physique particulier
numérique lisible o ptiquement. Il peut aussi être transmis a constitué la plus grande évolution de cette technologie.
sous forme d’une bande magnétique collée sur la bande
film (Commag) ou comme bande magnétique distincte 3.2.1 Cassette vidéo
(Sepmag), sur des disques (Vitaphone) ou des supports Une cassette vidéo est faite d’une bande magnétique dans
optiques (DTS). une cassette de matière plastique, dotée d’une bobine
preneuse (ou bobine réceptrice ) et une bobine dérouleuse
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3 . T e r m i n o l o g i e : e x p l i c at i o n s , d é f i n i t i o n s e t i l l u s t r a t i o n s
(émettrice), qui permet la lecture dans un appareil de éfinit la densité d’information stockée pour une image
d
lecture spécifique. La bande peut selon les spécificités du vidéo analogique et ainsi sa qualité optique. Celle-ci
format être d’une longueur, largeur et épaisseur différentes dépend du rapport largeur/hauteur, du rythme de transmis
ainsi qu’avoir des propriétés magnétiques différentes sion des images et du nombre de lignes de l’image. Toutes
(soit la force coercitive qui permet de magnétiser la bande ces caractéristiques sont des facteurs de qualité de l’image
dans la polarité souhaitée). La configuration de la bande animée. La largeur de bande est indiquée en hertz (Hz
est calée sur le signal vidéo d’un format vidéo déterminé unité de mesure de la fréquence). Le standard de télévision
[• chap. 3.3.3]. européen PAL (acronyme pour Phase Alternating Line)
définit une image avec un rapport largeur/hauteur de 4:3,
3.2.2 Videoplayer, Videorecorder 576 lignes affichées (le nombre total de lignes est de 625) et
À l’origine, un videoplayer et un videorecorder désignaient un rythme de transmission de 25 images par seconde. Ceci
un appareil de lecture et d’enregistrement. Aujourd’hui, exige une largeur de bande d’environ 5 MHz (mégahertz).
le terme désigne aussi un programme informatique (par ex. Dans une vidéo numérique, toutes les caractéristiques
un software-player), qui peut enregistrer un signal vidéo susmentionnées de l’image sont converties en séries de
numérique ou le faire lire depuis un fichier et l’afficher à valeurs binaires (des 0 et des 1). À la largeur de bande d’une
nouveau sur un moniteur PC ou sur un projecteur. Un signal image analogique correspond dans la vidéo numérique
analogique doit d’abord être converti avec un convertisseur le nombre de bits par seconde ou débit binaire [• chap.
A/D (Analogique/Numérique) pour pouvoir être traité 3.4.2]. Dans le langage courant, l’expression «largeur de
par le programme adéquat. bande» continue à être utilisée, bien que l’unité de mesure
soit complètement différente.
3.2.3 Enregistrements analogiques et numériques
Lors de l’enregistrement analogique d’images vidéo, 3.2.3.2 Compression analogique
le signal de l’image est divisé en lignes et les lignes sont et réduction de format 4:2:2
enregistrées une par une sur un support, par ex. une bande Un bref rappel historique est nécessaire pour expliquer la
magnétique. Le signal est restitué de la même manière lors compression analogique. Lorsque la restitution analogique
de la lecture, ligne par ligne. Pour éviter le scintillement commerciale d’images vidéo en était à ses débuts, la norme
de l’image, deux demi-images sont en outre transmises CCIR (recommandation du Comité Consultatif International
l’une après l’autre. Chaque demi-image ne contient qu’une des Radiocommunications de l’Union internationale des
ligne sur deux. Les différences d’information dans l’image télécommunications) était utilisée en Europe. Elle définis
sont dans ce cas enregistrées comme une différence dans sait l’image vidéo comme monochrome, d’un format 4 :3;
l’intensité de la magnétisation. la trame de l’image comportant 576 lignes affichées, et le
rythme de transmission étant de 25 images par seconde.
3.2.3.1 Largeur de bande / débit du signal d’image vidéo Les appareils de télévision noir et blanc furent produits en
La largeur de bande d’un signal analogique de l’image Europe conformément à cette norme CCIR. Un problème se
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3 . T e r m i n o l o g i e : e x p l i c at i o n s , d é f i n i t i o n s e t i l l u s t r a t i o n s
posa lors de l’introduction de la télévision couleur : trois t élévisions noir et blanc ne représentent que le canal Y, l’in
canaux étaient nécessaires pour représenter une image formation sur la couleur est ignorée.
couleur, respectivement pour le rouge, le vert et le bleu Cette astuce technique a permis d’utiliser en même
(R, V, B. RVB ou RGB, de l’anglais Red, Green, Blue. Le temps des appareils de télévision noir et blanc et couleur
codage RVB indiquerait l’intensité de chacune de ces trois mais n’a pas permis de diminuer la largeur de bande
couleurs primaires.) L’image couleur nécessitait donc une nécessitée par le signal des composantes en comparaison
largeur de bande trois fois plus grande que celle de l’image avec le signal noir et blanc. Par la réduction de la largeur
noir et blanc. Le standard fondé sur les trois canaux couleur de bande de chacun des trois canaux, i.e. une perte
avec 576 lignes affichées et un débit de 25 images par d’information, le signal des composantes a pu être réduit
seconde s’est appelé PAL. Les téléviseurs noir et blanc ne à un seul canal. Cette compression analogique a donné
pouvaient gérer ainsi qu’un seul canal, ce qui ne correspon naissance au signal appelé «composite».
dait pas à une image en noir et blanc où les tons gris se Selon le type d’exploitation des images qu’on retient,
raient correctement représentés, puisqu’une seule sélection on choisira de conserver toute l’information ou de réduire
couleur au maximum serait visible. Une astuce technique la largeur de bande. C’est pourquoi différents standards
permit de résoudre ce problème. On calcula trois nouveaux ont été développés, qui réduisent plus ou moins fortement
canaux à partir des trois canaux R, V et B: un canal contenait la largeur de bande du signal, pris comme un tout: par ex.
l’image noir et blanc, qui correspond à l’information sur avec la réduction de trois canaux (component) à deux
la luminosité de chaque pixel (information de luminance). (S-Video) ou à un seul canal (composite). De même, on a
Les deux autres canaux contenaient des signaux dits de employé des astuces techniques pour pouvoir conserver
chrominance différence bleu ou rouge, qui représentent les une image aussi nette que possible même avec une réduc
informations couleur : tion des données. En partant du signal «Y, PB et PR» les
R, V, B → Y, PB , PR deux composantes de couleur sont réduites à un seul canal
R = canal rouge commun, où la moitié de la largeur de bande initiale reste
V = canal vert disponible pour chacune d’elles (Y, C). Ce procédé a été
B = canal bleu à la base de la compression numérique fondée sur une
Y = informations de luminance = image noir et blanc structure d’échantillonnage 4:2:2 : un canal avec une densité
PB signal de chrominance différence bleu (B - Y) d’information complète et deux canaux de densité réduite
PR signal de chrominance différence rouge (R - Y) de moitié (les deux composantes de chrominance sont
échantillonnées à la moitié de la fréquence d’échantillon
Y, PB et PR contiennent, exactement comme R, V et B, toute nage de luminance). Comme l’information de luminance Y
l’information relative à l’image. Les informations contenues reste disponible avec une résolution complète, et que
dans Y, PB et PR permettent de restituer les canaux rouge, seules les informations de couleur rouge et bleu sont
vert et bleu. On appelle R, V, B, ainsi qu’Y, PB et PR les réduites, l’impression de netteté de l’image recomposée
signaux des composantes («component» en anglais). Les est préservée. On parle alors de réduction de format 4:2:2
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3 . T e r m i n o l o g i e : e x p l i c at i o n s , d é f i n i t i o n s e t i l l u s t r a t i o n s
C– Y–
Chrominance Luminance
GND GND
Disposition des broches dans le connecteur S-Video
Appareil doté des trois différentes prises vidéo analogiques
Component (Y, PB, PR), S-Video et Composite («Video»).
La triple prise Component (de couleur rouge, verte et bleue) est constituée de trois
prises Cinch [ou RCA. Note de la trad.], dont chacune transporte un des canaux
Y, PB et PR, et de leur prise de terre (blindage). La prise S-Video a 4 broches, deux
pour le s ignal de luminance Y et sa prise de terre ; la broche C pour le signal
de c hrominance (signal combiné «PB, PR») et une broche pour sa prise de terre.
La prise Composite est constituée d’une seule prise Cinch (jaune).
Ill. 1 : Prises des signaux vidéo analogiques Component (Y, PB, PR), S-video (Y, C) et Composite («vidéo»). L’Illustration montre les formes typiques
de prises Component, S-Video et Composite sur les appareils. Il existe de même des formats vidéo analogiques où le signal est mémorisé sur une
bande magnétique comme signal Component, S-Video ou comme signal Composite.
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3 . T e r m i n o l o g i e : e x p l i c at i o n s , d é f i n i t i o n s e t i l l u s t r a t i o n s
Demi-
enregistre-
ment
→ →
4:4:4 4:2:2
Enregistre-
ment
complet
→ → → →
Fichier source Demi- Volume de données
non compressé enregistre- réduit d’un tiers
ment Réduction relative-
→ → ment légère de la
qualité visuelle
Signal de luminance Signaux de diffé- Répétition horizon-
Y (en vert), signaux rence de couleur tale de pixels dans
de différence de PB,PR avec une réso- les signaux de diffé-
couleur PB,PR lution horizontale rence de couleur
(respectivement en diminuée de moitié
bleu et en rouge)
Ill. 2 : le sous-échantillonnage (compression) numérique «4:2:2» illustré ici avec une réduction des données obtenue par une division sélective de
la résolution horizontale des signaux de différence de couleur PB,PR , qui définissent la proportion d’image en couleur bleue, respectivement rouge.
R e c o m m a n d a t i o n s M e m o r i a v L’archivage numérique des films et vidéos Version 1.1 Sept. 2017 103 . T e r m i n o l o g i e : e x p l i c at i o n s , d é f i n i t i o n s e t i l l u s t r a t i o n s
de la largeur de bande, respectivement de sous-échantillon taux. La résolution de 768×576 (4:3) est certes encore utili
nage de la chrominance. Comme l’image analogique PAL sée a ctuellement mais le signal numérique PAL usuel est
contient par définition 576 lignes actives, la réduction de indiqué avec une résolution de 720×576 (5:4) et des pixels
moitié de la largeur de bande entraîne une diminution rectangulaires («non square» en anglais) [• chap. 3.3.4.1].
de moitié de la résolution horizontale des canaux rouge et
bleu. Le canal vert peut être reconstruit avec une résolution 3.2.4 Codec et compression
complète à partir du signal de luminance. Les différentes Le terme est l’acronyme anglais pour . L’encodage est la traduction par un convertisseur
nance pour les images numériques sont décrites en termes A/D et éventuellement par un compresseur (i. e. un enco
similaires (4:2:0, 4:1:1, etc.). On trouvera chez Poynton deur, constitué d’un convertisseur A/D et d’un compresseur)
(2002) une explication détaillée de la nomenclature. d’une information analogique en un code numérique. Le
Si un signal est numérisé sans compression après réduc décodage nécessite un décodeur. En présence de données
tion de la largeur de bande, le résultat est certes numéri compressées, un expanseur est nécessaire. Un fichier
quement non compressé, mais du fait de la réduction déjà numérique peut, lui aussi, être traité par un encodeur si,
survenue à l’état analogique, la qualité du signal est natu par ex., le signal vidéo a été numérisé sans compression ou
rellement inférieure à celle issue d’une numérisation opérée déjà généré numériquement mais qu’un fichier MPEG doit
à partir de R, V, B ou Y, PB et PR. être créé pour un DVD. Dans ce cas, on parle de transcodage
La construction de l’image vidéo numérique fondée sur [• chap. 5.4].
des pixels s’oppose à la représentation ligne par ligne d’une Il existe des codecs très différents pour les images
vidéo analogique. Lors de la numérisation d’une vidéo animées, selon les besoins d’utilisation de ces dernières
analogique au moyen d’un convertisseur A/D, la résolution (enregistrement, montage, diffusion en ligne dite streaming,
verticale numérique est indiquée de façon univoque par le archivage, etc.). En effet, les besoins – et le matériel qui y
nombre de lignes. La résolution horizontale de chaque ligne répond – dépendent du cycle de vie d’une vidéo. Différentes
reste cependant à déterminer par les mêmes procédés que contraintes telles que l’espace mémoire, la vitesse de trans
pour d’autres images analogiques, tels les films: le signal mission des données et de leur traitement, l’infrastructure
analogique continu, qui peut prendre n’importe quelle disponible et enfin les ressources financières rendent géné
valeur entre deux bornes, devient un signal avec certaines ralement impossible l’obtention d’une qualité maximale
valeurs quantifiées discrètes. Il est donc nécessaire de à toutes les étapes du cycle de vie de l’image.
définir une fréquence d’échantillonnage et de procéder La coexistence de divers codecs et formats de données
à une quantification. [• chap. 3.4.1]. sert aussi les intérêts de l’industrie à détenir des formats
Si une représentation avec des pixels carrés s’impose, propriétaires qui lui assurent un contrôle commercial et une
la résolution horizontale se calcule au moyen du nombre de clientèle dépendante.
lignes et du rapport largeur/hauteur des pixels. On obtient La compression permet avant tout de réduire le volume
pour un signal vidéo PAL une valeur de 768 pixels horizon de données. Elle permet de réduire le débit pendant la
R e c o m m a n d a t i o n s M e m o r i a v L’archivage numérique des films et vidéos Version 1.1 Sept. 2017 113 . T e r m i n o l o g i e : e x p l i c at i o n s , d é f i n i t i o n s e t i l l u s t r a t i o n s
Photographie originale, TIFF Différentes méthodes de compression spatiale sans perte existent.
Taille du fichier 100 % Par exemple, des parties de l’image qui sont juxtaposées et de couleur
identique peuvent être traitées et comprimées en bloc. Ceci permet
Compression LZW sans perte
de ne pas décrire chaque pixel avec sa couleur et sa localisation propres,
Taille du fichier compressé = 55 % de l’original (rapport de compression)
ce qui réduit le volume des données. Dans notre exemple, un secteur
JPEG 2000, compression sans perte de couleur noire est entouré d’une ligne en trait discontinu. Tous les
Taille du fichier compressé = 41 % pixels dans cette partie ont la même valeur colorimétrique RVB 0, 0, 0.
Les algorithmes de compression sans perte recourent à ces propriétés
des photographies.
LZW = Algorithme Lempel-Ziv-Welch (1984)
L’efficacité de la compression de données sans perte varie fortement en
fonction du contenu de l’image.
Ill. 3 : Compression sans perte.
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Original Version
non compressé compressée
Enregistrement a b c d Enregistrement non compressé :
6×6 pixels a,b,b,d,b,d,b,c,a,c,c,c,c,c,c,b,c,b,c,c,c,c,c,c,d,d,c,a,b,a,d,d,c,c,a,a
a,a = 2a Enregistrement compressé sans perte (par ex. LZW) :
c,c,c,c,c = 5c a,2b,d,b,d,b,c,a,6c,b,c,b,6c,2d,c,a,b,a,2d,2c,2a
etc.
≈ A B C D
≈
Des blocs de quatre pixels Enregistrement
sont réunis par un calcul compressé avec perte :
de moyenne pour former
des blocs de quatre pixels B,5C,D,C,A
de couleur identique
Enregistrement
réduit de 6×6 p ixels
à 3×3 m acro-pixels
Ill. 4 : Compression spatiale.
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transmission des données ou de générer des fichiers moins 3.3 Format
volumineux. Les processus de travail s’en trouvent accélérés Le terme de format est souvent employé de façon imprécise
et de l’espace de stockage est économisé. L’infrastructure et pour différentes choses dans le domaine des médias.
mise en place doit en contrepartie pouvoir assurer une plus Pour éviter toute confusion et tout malentendu, nous défi
grande performance de calcul, en particulier pour certains nissons ici quelques notions.
codecs de compression sans perte d’information très com
plexes, tels que Motion JPEG 2000 (MJ2K). Quant à l’espace 3.3.1 Format des médias
de stockage nécessaire, la question est pertinente financiè De nos jours, tous les moyens techniques de communi
rement pour garantir une conservation à long terme. cation de masse entre les êtres humains sont généralement
Si l’information correspond complètement à l’information désignés comme médias, qu’il s’agisse de la radio,
originale après le codage, on parle de compression sans de la presse, d’internet, etc. Dans le domaine audiovisuel,
perte («lossless compression» en anglais). on entend par la forme technique du moyen de
Si des données ont été éliminées lors du codage ou communication. Exemples: vidéo, film, fichier.
transcodage, il s’agit d’une compression avec perte («lossy
compression» en anglais). La compression est souvent 3.3.2 Format de film
imperceptible ou difficilement décelable à l’œil nu, bien Le format de film désigne dans la technique cinémato
qu’une réduction massive d’information ait pu être graphique une norme technique, établie par les mesures
effectuée au niveau des données lors de la compression suivantes :
(«visually lossless compression»). – la largeur du film et la perforation de la pellicule ;
Pratiquement tous les codecs ont un algorithme de com – les dimensions de l’image fixe (rapport largeur/hauteur) ;
pression à la base. Les algorithmes peuvent se différencier – le nombre de perforations ;
fortement les uns des autres: il existe ainsi des procédés – le sens du déroulement du film dans la caméra cinéma
pour compresser les images elles-mêmes (compression tographique (vertical ou horizontal) ;
Intraframe [• illustration no 4 p. 13]) et certains qui com – la fréquence des images (images par seconde, en anglais
pressent une séquence d’images (compression Interframe). «Frames per Second», fps).
Selon le type de codec, il est possible d’ajuster le taux Exemples : Super 8, 16 mm, 35 mm
de compression ou le débit des données, c’est pourquoi la
mention du codec employé ne permet pas d’en déduire sans Sont considérés comme formats de films professionnels
autre le type et l’intensité de la compression utilisée, qui le 35 mm et le Super 16 ainsi que les formats plus larges que
doit donc être mentionnée explicitement. La palette de le 35 mm. Les formats de films 8 mm, Super 8, 9,5 mm et
codecs est continuellement élargie pour augmenter leur effi 16 mm sont désignés comme des petits formats pour films
cience et les adapter à de nouveaux usages; cette réalité ex amateurs. Même le film «normal» de 16 mm a été considéré
plique aussi le risque d’obsolescence, lequel importe dans comme un format d’amateur lors de son introduction en
l’archivage à long terme et concerne justement les fichiers. 1923, mais accéda ensuite et jusqu’à l’arrivée du Super 16
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au rang de format professionnel : il fut par ex. utilisé en Le rapport largeur/hauteur diffère selon les médias
télévision comme format de production pendant des audiovisuels. Le transfert d’un média audiovisuel à un autre
décennies. média (par ex. le transfert du film à la vidéo, de la vidéo
analogique à la vidéo numérique) peut entraîner un trans
3.3.3 Format vidéo fert dans un autre rapport largeur/hauteur. L’exemple le
Le format vidéo est un terme générique. Il désigne d’une plus courant de cette transformation, est le transfert d’une
part les différents supports de données – cassettes, image d’un format vidéo de rapport 4:3 à un format de rap
bobines ouvertes – avec leurs spécificités propres, et est port 16:9. Le transfert peut s’opérer de différentes manières :
d’autre part aussi employé pour désigner des fichiers. – transfert direct (= Curtains, Pillar / Letter Box);
Ces derniers sont décrits plus précisément au moyen des – agrandissement et rognage (suppression de la partie
termes et Codecs. supérieure et inférieure de l’image)
Les dimensions et normes techniques suivantes – pan & scan («pivoter et découper», recadrage avec
définissent un format vidéo : suppression variable)
– type de moyen de stockage : cassette, bobine ouverte, – distorsion (perte des proportions correctes)
disque, etc. ; Chacune de ces solutions présente des avantages et
– type de procédé de stockage : optique, magnétique, désavantages. Le choix du bon procédé exige d’être bien
magnéto-optique ; informé et de tenir compte de l’utilisation concrète.
– type d’enregistrement, signal spécifique (par ex. U-matic Ni le hasard ni un manque de connaissances ne doivent
Low Band vs. Hig Band, DVCAM vs. DV ; être les principaux facteurs décisionnels.
– fréquence d’images et échantillonnage (nombre La conservation du rapport largeur/hauteur doit
d’images par seconde, en anglais «Frames per Second», être l’objectif prioritaire, de sorte que seule l’intégration
fps ; balayage entrelacé ou progressif) ; au format 16:9 convient aux originaux de rapport 4:3.
– dimensions de l’image et rapport largeur / hauteur La surface totale de l’image reste ainsi conservée avec
(Standard Definition SD vs. High Definition HD). un rapport largeur/hauteur correct pour des utilisations
Exemples: Betacam SP PAL, HDV 1080i ou HDV 720p futures. [• illustrations no 5+6, p. 16 sq.].
Si une image est transférée dans un format de rapport
3.3.4 Format d’image (= rapport largeur/hauteur) plus large sans coupure ni rognage, des bandes noires sont
Le format d’image décrit : (1) le rapport largeur / hauteur engendrées à gauche et à droite (Pillar Box, Curtains) ou
d’une image, soit par ex. : 16:9, 4:3 pour la vidéo ou 1,37:1 et apparaissent en haut et en bas lors d’un transfert dans un
1,66:1 pour le film etc. ; et (2) le type de projection optique format de rapport moins large (Letterbox).
de l’image filmée, soit la projection d’une image sphérique
ou anamorphosée (ayant subi une déformation réversible). 3.3.4.1 Pixels carrés et pixels rectangulaires
Nous utiliserons dans la suite du document l’expression (square et non-square)
«rapport largeur/hauteur». Les pixels (de l’anglais «picture element») sont en principe
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Format Entrelacé/ Rapport largeur/ Représentation
Progressif hauteur en pixels (pixels virtuels)
SD PAL e, p 720 × 576* 4:3
(5:4) (768 × 576)
Anamorphosé 720 × 576 16:9
(1024 × 576)
Coupé 720 × 434 16:9
(1024 × 576)
SD NTSC e, p 640 × 480** 4:3
(4:3) (640 × 480)
Standard 720 × 480 4:3
plus moderne (3:2) (640 × 480)
HD e, p 1920 × 1080 16:9
«Full HD» (16:9) (1920 × 1080)
HD p 1280 × 720 16:9
(16:9) (1280 × 720)
HDV e 1440 × 1080 16:9
«Full HD» (4:3) (1920 × 1080)
anamorphosé
* Le nombre total de lignes dans le format SD PAL est de 625. Seules 576 lignes sont utilisées pour l’information liée à l’image.
** Le nombre total de lignes dans le format SD NTSC est de 525. Seules 480 lignes sont utilisées pour l’information liée à l’image, voire 486 dans
certains formats vidéo. Les formats standards 4:3 sont usuels lors d’un échantillonnage horizontal avec le format SD NTSC.
Ill. 5 : Comparaison des densités d’information stockée pour les formats vidéo courants.
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Surface occupée Surface occupée
Film de rapport 4:3 par l’image Film de rapport 16:9 par l’image
2K 2048 × 1556 2048 × 1152
2048 × 1556 (100 %) (74 %)
1:1.31 (4:3)
2K DCP 1440 × 1080 1920 × 1080
2048 × 1080 (70 %) (94 %)
ca. 17:9
Full HD 1440 × 1080 1920 × 1080
1920 × 1080 (75 %) (100 %)
16:9
Ill. 6 : Comparaison pour les standards 2K, DCP 2K et FullHD des surfaces actives utilisées pour les films d’un rapport 4:3 et 16:9. Les techniques du
film et de la vidéo ont engendré une multitude de formats. La flexibilité de la représentation numérique des images a encore élargi les possibilités
et donc le nombre de standards. Le fait que le cinéma et la télévision aient évolué ces trente dernières années du rapport 4:3 au rapport 16:9 se
répercute sur les standards vidéo courants de Standard Definition (SD) et d’High Definition HD ainsi que sur leur résolution en pixels. Le rapport
de largeur/hauteur en pixels ne concorde souvent plus avec le rapport largeur/hauteur de la représentation. Le chapitre 3.3.4.1 donne plus
d’informations à ce sujet.
Dans la technique cinématographique, l’arrivée de la numérisation a entraîné une définition des standards 2K et 4K pour l’image numérisée de
film. 2K et 4K se rapportent à la surface maximale entre les perforations d’une image de film 35 mm et indiquent 2056 voire environ 4112 pixels
horizontaux. Le film classique de 35 mm, qui s’étend sur 4 perforations, a un rapport de 4:3, d’où la surface de 2056×1536 pixels pour le standard
2K et de 4112×3072 pour 4K. Les standards de projection numériques modernes pour le cinéma sont appelés 2K DCP et 4K DCP mais se rapportent
à une image dont le rapport est presque celui du 16:9. Elles mesurent 2056×1080 pixels pour 2K et 4112×2160 pour 4K. Ceci peut créer des confusions
car les deux options 2K et 4K ne sont pas optimisées pour le même rapport largeur/hauteur. L’illustration 6 montre la problématique en détail.
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des éléments carrés («square») constitutifs d’une image contient des pixels carrés, la carte graphique devra les
numérique. Chaque pixel a une valeur colorimétrique ou convertir.
une échelle de gris. Le rapport largeur/hauteur d’une image Les techniques du film et de la vidéo ont engendré une
représentée au moyen de pixels se calcule sur la base de multitude de formats. La flexibilité de la représentation
la totalité des pixels en largeur et de la totalité des pixels en numérique des images a encore élargi les possibilités
hauteur, divisés par le plus grand commun dénominateur et donc le nombre de standards. Le fait que le cinéma et
des deux nombres. la télévision aient évolué ces trente dernières années du
Par ex. : «Full HD», largeur : 1920 pixels, rapport 4:3 au rapport 16:9 se répercute sur les standards
hauteur : 1080 pixels vidéo courants de Standard Definition (SD) et d’High
= 1920/120:1080/120 Definition HD ainsi que sur leur résolution en pixels. Le
= 16:9 rapport de largeur/hauteur en pixels ne concorde souvent
Certains formats vidéo, lorsqu’ils sont enregistrés sous plus avec le rapport largeur/hauteur de la représentation.
forme de fichier, ne conservent cependant pas le rapport Le chapitre 3.3.4.1 donne plus d’informations à ce sujet.
largeur/hauteur de pixels dans lequel ils sont r eprésentés. Dans la technique cinématographique, l’arrivée de la
Par ex. : SD PAL, largeur : 720 pixels, hauteur : 576 p
ixels numérisation a entraîné une définition des standards 2K
= 720/144:576/144 et 4K pour l’image numérisée de film. 2K et 4K se rapportent
= 5:4 à la surface maximale entre les perforations d’une image
Le rapport largeur/hauteur de représentation est 4:3. de film 35 mm et indiquent 2056 voire environ 4112 pixels
horizontaux. Le film classique de 35 mm, qui s’étend
Dans ce cas, on parle de pixels rectangulaires («non- sur 4 perforations, a un rapport de 4:3, d’où la surface de
square»), car la représentation doit étaler les pixels horizon 2056×1536 pixels pour le standard 2K et de 4112×3072 pour
talement, pour passer du format 5:4 à la représentation de 4K. Les standards de projection numériques modernes pour
rapport 4:3. L’étendue de l’allongement est dans le cas du le cinéma sont appelés 2K DCP et 4K DCP mais se rapportent
SD PAL de 6,66 %. La densité d’information stockée dans à une image dont le rapport est presque celui du 16:9. Elles
l’image reste la même, les pixels ne sont cependant carrés, mesurent 2056×1080 pixels pour 2K et 4112×2160 pour 4K.
mais rectangulaires. Ceci peut créer des confusions car les deux options 2K
Si ce type de représentation est utilisé pour le SD PAL, et 4K ne sont pas optimisées pour le même rapport largeur/
c’est que ce dernier trouve son origine dans la technique hauteur. L’illustration no 6 montre cette problématique en
vidéo classique. Pour les formats vidéo HD, c’est une autre détail.
façon d’économiser de l’information, soit une forme de Un exemple équivalent existe dans la technique cinéma
compression. tographique classique. L’image cinémascope extrêmement
Tous les projecteurs et moniteurs d’usage courant large, de rapport 1:2,35, est compressée optiquement par
aujourd’hui représentent en principe toujours les images anamorphose sur la pellicule du film de 35 mm, originelle
numériques au moyen de pixels rectangulaires. Si le fichier ment prévu pour les images de rapport 4:3. Elle prend la
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Fichier Affichage
SD Pal
Pixels carrés Pixels rectangulaires
Rapport largeur/hauteur 5:4 Rapport largeur/hauteur 4:3
720 × 576 pixels 720 × 576 pixels
Fichier Affichage
HDV
Pixels carrés Pixels rectangulaires
4:3 Rapport largeur/hauteur 16:9
1440 × 1080 pixels 1440 × 1080 pixels
Copie de film Projection
Cinémascope
Rapport largeur/hauteur 1:1,175 Rapport largeur/hauteur 1:2,35
Reproduction à travers l’objectif
anamorphoseur utilisé pour les
films dans un format Cinémascope
Ill. 7 : Représentation de pixels carrés et rectangulaires, et de leurs équivalents dans la technique cinématographique classique.
R e c o m m a n d a t i o n s M e m o r i a v L’archivage numérique des films et vidéos Version 1.1 Sept. 2017 19Vous pouvez aussi lire
